发布时间：2024-01-12 16:04:54
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的化学反应风险评估样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
【关键词】化工工艺；风险辨识；方法探究
中图分类号：TE08文献标识码： A
引言
近年来，化工生产事故时常发生，造成的损失也越来越大。从本质来讲，这就是化工工艺风险没有得到有效识别和控制的具体表现。化工生产涉及到很多危险化学品、化学反应条件以及化学反应，因此化工生产具有很大的风险。如何能够有效识别和控制化工工艺中存在的风险，已成为保证化工行业安全生产和可持续发展的核心内容。
一、化工工艺的概述
1、化工工艺概念
化工工艺即化工技术或化学生产技术，是利用化学原理，经过化学反应将化工原材料转变为产品的方法和过程。在生产中用到的所有措施即称为化工工艺。化学生产过程一般可概括为3个主要步骤：
1.1 原料处理。根据不同的化工生产情况、不同的化工原料，经过净化、提浓、乳化、混合或粉碎等多种不同的预处理，使原材料符合化工生产的具体要求。
1.2 化学反应。化学反应是化工生产的关键环节。在一定的温度、压力等条件下，让经过预处理的原料发生化学反应，通过合理控制反应速率，得到所需要的化工产品。化学反应的类型多样，氧化、还原、复分解、磺化、异构化、聚合、焙烧等。不同的化学反应类型，反应条件也不同，通过适当的化学反应，可以获得目的产物或其混合物。
1.3 产品精制。化工工艺中的每一个步骤都需要在特定的条件下通过化学或物理转变来完成，再运用分离的方法，除去化学反应中得到的副产物和杂质，获得符合成分规格的产物。
2、危险化工工艺
在化工生产过程中，可以引起火灾、中毒、爆炸等事故的工艺就被称为危险化工工艺。电解、合成氨、氯化、硝化、加氢、氧化、裂解等15类工艺都属于危险化工工艺的范畴。国家安全监督管理总局在《首批重点监管的危险化工工艺目录》中规定了所有典型的危险化工工艺[1]。
二、化工企业危险化工工艺风险分析
1、化工工艺的危险性
通俗来讲，工艺即生产方式，化工工艺即利用原料处理、产品精制、化学反应等多元方式开展的生产手段，来达成既有材料转化为目标化工产品的过程。具体的化工工艺流程作业中，每个环节、每个流程的的每个细节均需按规定要求和规范进行操作，唯有如此，才能使材料经过专业设备、仪器的作用，最终表现出预期的物理变化或者化学变化。而危险化工工艺则指：在具体化工工艺作业中，存在火灾、爆炸、中毒等诸类风险，或者可能发生相关事故的化工工艺。在某种程度上将，化工企业在工艺开展过程中，本身危险有害物质大有存在，加之包括化工原料、设备因素、作业不当等因素，隐患之钟时刻长鸣，一旦缺乏科学而严谨的相关化工工艺考察，没能进行良好的工艺保护措施，就很可能引发隐患，使整个化工企业处于危险状态。
2、化工工艺风险识别标准与内容
2.1 化工工艺风险识别主要参数标准
根据国外较好的风险识别机制经验，我国制定了一套适合在中国发展的化工工艺风险识别标准。化工生产主要存在火灾、爆炸和中毒等三种危险因素。化工生产每一部分的风险值范围在0-10，通过评估化工工艺每部分的风险值来最终评定事故的风险值。因为风险识别工作是在科学准确的参数标准基础上进行评价的，所以特别针对事故隐患中的严重程度制定标准参数。我国根据总成绩将风险价值分为重度、中度、轻度三部分，以便能够简洁地表达事故严重程度的概率。重度危险一般在七大部分的风险参数总分达到5分或5分以上。遇到重度危险时，要避免出现重大的生产安全事故，需要对当前化工工艺进行彻底的风险防范和工艺流程的改造。
2.2 化工工艺风险识别的主要内容
2.2.1 危险化学品
目前，我国已有相对完善的危险物品名单统计，并对相关的化学物质收录在案，给相关化工企业工艺安全风险预防提供了一定的参考。在名录中，国务院以不同危险化学物品的性质为基础，对其进行了类型划分，大体涵盖：易燃液体、易燃固体、易爆炸物、液化气体、压缩物等。毋庸置疑的现实情况是，在当前几乎所有化工企业的工艺生产也环节上，都会或多或少的涉及到以上几种危险物质的应用和处理，更有部分危险化工物品是化工企业工艺流程中不可或缺的主打原料。
2.2.2 反应装置的危险性
除了危险化学品外，化工工艺的安全隐患还来源于另外一大因子，即化工工艺进行所需的反应装置与设备。化工企业的运行，化工工艺的开展必须借助于一定的设备，各材料在设备内发生相关物理、化学反应。然而在这一过程中，反应设备出现故障、设备参数设置不当等可导致设备内环境发生变化，其内的化工原料、化工半成品、以及正常化工工艺的进行受到影响，不能朝预期方向进展，很可能伴生有毒气体、易燃、易爆等物质，这些物质在突发故障的设备环境下，因不明情况多、发处理复杂，极有可能引发规模较大的化工工艺安全事故[2]。
三、危险化工工艺风险辨识方法探究
安全重于泰山，全面预防化工企业危险化工工艺风险的发生，就必须搭建科学严谨的危险化工工艺评估体系，辨识危险源、开展安全评价、优化安全设计等工作，消减和清除工艺风险因子，形成安全生产数据库进行监督和管理。
1、危险源辨识
不同的化工企业其工艺风险源也不尽相同，各企业应以自身既有工艺为基础，深挖各工艺具体开展中所涉及的危险物质，可能面临的设备、装置风险。并对工艺所涉及的危险物质的温度、压力、容量临界、操作方式、触媒、腐蚀性和反应放热等多个因子进行分析，对危险物质各风险因子的危险系数进行等级划分，同时进行因子赋值并将所有因子进行累计计算，累计计算所得结果反映了该危险物质的风险程度。再将该类危险物质纳入风险数据库时，应对应增加其风险指标、危害程度及后果、控制方案等内容。
2、从化工生产设备的角度
在化工工艺过程中，存在着大量生产设备的安全风险，生产设备是化工工艺风险识别的重要检测项目。在化工过程中，只有保持生产设备工作的连续性，才能保证生产设备的高效率生产和良好的安全性能，更好地降低化工过程的风险性。
3、从化学反应过程的角度
在一个化学反应过程中，要严格进行风险识别检测，尽量不要使用反应剧烈、易中毒、易爆等反应材料。如果使用较为危险的原材料，最好选择在与外界隔离的环境下进行反应，避免外界受到反应物的破坏。
4、从安全防护系统的角度
在任何化工工艺的流程中，都会有其相应的安全防护系统，用于预防一些生产事故的发生。提高化工生产安全防护系统的安全系数主要通过政府、经营者和企业三方面采取不同的措施来加强化工工艺风险识别。
政府部门要加大对化工企业的安全管理、监督和指导力度，一经发现事故隐患，需责令相关企业采取有效的应对措施，对事故发生未采取相关防护措施的企业给予严厉的警告，甚至可以依法处理。“安全第一，预防为主”是每个经营者必须坚持的最低原则。在生产过程中，无论生产任务有多么重要，都要在确保员工生命安全的前提下进行操作，不要盲目只追求生产效率。只有这样，才能让企业经营效益得到最大化。
在企业的管理中，要建立安全的管理责任系统，系统化地管理企业，让企业在一个安全的环境中发展，时刻坚持安全第一、预防为主的原则，寻找生产中存在的不安全因素，更好地完善系统的薄弱环节，制定安全管理责任系统的制度，更好地杜绝事故的发生。
加强安全教育培训是企业安全生产的有效保证，特别是要加强员工对安全生产的认识，定期为员工提供相关的安全教育培训和各种安全操作练习，让员工总结事故发生的原因，认识发生事故的严重性，更好地让员工以安全第一的思想完成每一步生产工作[3]。
5、其他管理内容
其他管理内容包括方案设计与评估、数据管理、预算管理等。要确保安全辨识与评价的可靠、实用，必须对包括生态环境污染等内容在内的危险辨识及控制、工艺路线的科学性、作业的安全性、以及工程进度计划等方案进行综合评估；而针对企业的未来发展规划，数据库应具有运行稳定、更新快、可扩充的性能，预算管理则应根据实际风险特点，合理配置安防费用，降低企业的经营成本。
【结束语】
综上所述，在化学工业的发展过程中，只有了解化工过程的工业特点，才能更好地进行相关的生产风险识别和安全评估。在明确化工安全生产的形势下进行科学、有效的风险管理，在化工过程中要加强存在的不安全因素的识别工作，并及时采取措施，营造一个化工生产和安全的技术环境。
参考文献：
[1]周仲园,陶刚,张礼敬,张良,潘毅伟.危险化工工艺的风险评估研究方法综述[J].工业安全与环保,2013（02）:87-89.
关键词：风险评价；城市燃气；燃气管网改造
随着现役的燃气管道的铺设时间日渐久远，一部分的管线已经进入了更新改造期，甚至有些已经超出了安全使用期限，如何有计划有针对性地进行改造安排，已成为科学管理的一项重要内容。1992年美国Muhlbauer W.K详细论述了管道风险评价模型[1]，但是这些模型是以美国系统为基础，一些项目的数据采集在我国现实较为困难，无法直接应用到现实改造的指导中，这就需要根据本地区的管网特点，建立相适应的风险评估体系，使得管网改造的经济性和效率得到提高。文章结合沈阳市燃气输配管网的特点，探讨风险评估体系的建立方法。
1 燃气管网改造的必要性及存在的问题
沈阳使用燃气的历史最早可以追述到日本人于1923年兴办的“奉天瓦斯作业所”，管道化的历史较为悠久。目前近3000公里的管线中，仍有一部分现役管线是铺设于上世纪中前期，其早已超过了正常的安全使用期限；80年代铺设管线也已经步入更新期，已到服役期的管线的运行，逐渐成为城市生活中的重大隐患。
城市的发展对管线所处位置的变化影响也非常大，许多原来铺设到人行道或者绿化带的燃气管道现在已变为在车行道下，最初的埋深当不能满足现在的要求时，将使得由于重载的增加而使管线发生破坏；部分早期管道铺设时的小街小巷，现在已经成为繁华的商业区，一旦发生泄漏事故，损失将非常严重；各种违章建筑占压燃气管线，一方面使得管线上载荷增加，造成管线负担；另一方面管线无法得到及时的监护，泄露之后将直接威胁违章建筑内的安全。
沈阳地区所使用的气源较为复杂，市区部分使用天然气，冷热交替会在管道内形成残留水，一方面会引起水堵，影响燃气供应，另一方面会引起电化学腐蚀；东部地区使用煤层气，其中含有粉尘等杂质，会在输送过程中沉积在管道壁上，造成管道堵塞；在西部地区部分使用人工煤气，其中含有的焦油、杂质等会引发管材的化学反应，造成管线腐蚀穿孔，相对于全部使用纯天然气的城市来说，气质问题也是沈阳地区进行管线风险评估不可忽视的一个重要方面。
燃气管线的正常运行关系到千家万户的安全，所以对城市埋地燃气管线的改造势在必行，但在资金较为有限的情况下，如何科学合理地安排改造计划，变定性分析为定量或半定量分析，提高资金的使用效率和改造的针对性，风险评价体系的建立，可较为直观地作出对比，为决策者提供改造参考和依据。
2 风险评价方法的选择
管道的风险评估实质上是对管道建设及运行成本的经济性的评估。20世界中后期，世界主要的发达国家的燃气管道相继进入老龄化阶段，在投入力量一定的条件下，如何平衡降低事故发生、延长管道使用寿命及合理使用维护费用等的问题上，各国针对自己的国情开始了创造性的研究。美国及欧洲一些公司，开始尝试用经济学中的风险分析理论来对管道进行安全性评估，并各自逐步建立起各种行之有效的风险评估方法，经过几十年的开发与研究，创造了良好的经济效益和社会效益[2]。其中以美国人Muhlbauer W.K的管道风险评价模型最为典型。
Muhlbauer在他的模型里面分第三方损害指数、腐蚀指数、设计指数、误操作指数以及泄漏影响系数等方面进行评价，每一方面中又细化为几类，其适用范围广，已经成为各种燃气管线风险评价体系的基础。目前燃气管道常用的风险评估技术有：危险性及可操作性研究（HAZOP），定量分析评价（QRA）或概率风险评价（PRA），初步风险分析（PHA），故障树分析（FTA）[3]，失效模型与影响分析（FMEA），时间树分析（ETA）等。
与许多燃气建设较早的老城市一样，沈阳地区在最初的管线投入运行之后，许多工程技术资料没有及时归档，造成管道的很多基本的工作参数无法取得；靠手工记录时期的运行参数，系统性不强，都使得一些成熟的风险评估技术无法直接应用到本地区的风险评估中，这就需要结合本地区现有的资料，建立一套可操作性较强的风险评估体系，直接应用到实际工作中。
大部分风险评价方法的理论性较强，需要选取的因素较多，运算复杂，而这里我们将直观性和可操作性为首要的参考因素，故选取综合指数评价法作为风险评估体系的基本方法。将要改造的管线划分成段，对每一段管线依据评分标准对各主要因素逐项打分，分值与其权重系数相乘得到各因素的指数，所有指数相加即为此管段的风险总分。对总分进行排列，即可做出优先改造的顺序。权重系数采用专家评分法，我们发放了调查表，分别对三种管材的风险影响因素权重进行评分，经过数据综合处理后得到各因素的权重值。然后对每项因素细化为具体的评分项，经论证后付予一固定值。当某段管线的资料齐全时，经加权计算相加后其综合指数值即为一固定值。本方法结合到燃气GIS电子地图信息系统，在后台将各种属性进行量化后，即可得到某段管线的风险指数值，而且随着管线属性的变化（如发生抢修事故、其他管线施工造成相应管线之间距离变化、有违章建筑搭建等），其风险指数也会发生变化，当超过一定数值时，便进行系统提示，为管线的维修、重点监护以及改造提供参考和依据。
下面以铸铁管评分体系为例，介绍其相应的因素的权重及细化的评分条件：
2.1 评价因素权重表（如表1）
2.2 每一项评价因素的评价项
材质：灰口铸铁；球墨铸铁。
接口类型：承插（青铅水泥，灰口，梯唇）；机械式（压兰，丁晴橡胶接口）。
管径：100mm；75mm；250mm；350mm；450mm；200mm；300mm。
管道位置：车行道下；人行道下；绿化带内。
与建筑物距离：I中压：0-0.5m；0.5-1.0m；1.0-1.5m；1.5-2.0m；2m以上。II低压：0-0.2m；0.2m-0.4m；0.4m-0.7m；0.7m以上。
管线年代：1970以前；1970-1980；1981-1983；1984-1995；1996-2005；2005-2013无资料，或者不详。
管道深度：I车行道：0.5m以下；0.5-0.8m；0.81-1.1m；1.11-1.4m；1.4以上。II人行道：0.3m以下；0.31-0.6m；0.61-0.9m；0.91-1.2m；1.21-1.4m；1.4m以上。III庭院线：0.1m以下；0.1-0.15m；0.16-0.3m；0.31-0.45m；0.46-0.6m；0.6m以上。
所处地区环境：无任何活动；低活动程度地区；中等活动程度地区；高活动程度地区。
泄露频率及泄露种类：I2次及以上：管材腐蚀，自身断裂；管材断裂（沉降等原因）；接口泄露（微露）；外力破坏；II1次：管材腐蚀，自身断裂；管材断裂（沉降等原因）；接口泄露（微露）；外力破坏；III无泄漏。
与其他管线的距离：未达到标准（垂直）；未达到标准（水平）；未达到标准但有保护措施（垂直）；未达到标准但有保护措施（水平）；满足标准。
土质与管道周围环境：潮湿（pH值5以下）；潮湿（pH值5-6）；干燥。
管道保护措施：没有任何保护；警告带；套管保护；警告带+套管保护；警告带+有套管保护+钢盖板。
气源种类：纯天然气（干）；混天然气（湿）；人工煤气（焦炉气等）；煤层气。
占压：严重占压，存安全隐患；有占压；轻微占压；无占压。
施工质量：施工次数少，经验少的单位；外委单位；输配公司，管网工程处等内部单位。
压力级别：中压；低压。
根据每一评价项的影响程度赋予相应的数值，设定影响最显著的值为10，其余项依次递减。
2.3 计算方法
所评价管线的分数=Σ（每项评价因素分值*权重）
2.4 评估建议
2.5 实例分析
某年沈阳市管网改造计划草案中，自然排序较为靠后的沈河区风雨坛街西侧的中压管线为1982年的水泥接口铸铁管，管径为DN400，管线位于机动车道上，埋深约2米，管线所处街道两侧为居民区以及五爱市场，人员活动频繁，曾发生过三次泄漏事故，泄漏点均为接口处。通过赋值计算，此段管线的风险评价分数为87分，属于强烈建议立即更换的范围，虽然在最初的计划改造管线的排序中处于第八位，但风险评价分数之高，立即引起了诸如监管、安全等相应部门的重视，列为重点改造项目。经过现场开挖发现，此段管线的失效程度也远高于分数较低的管线。
3 结束语
在目前情况下，应用由16项因素组成风险评价体系对燃气管线的运行风险进行分析基本上可以达到预期的要求，能够对改造计划和过程进行有效的指导。但是随着管网改造的进行，管线材质逐渐由铸铁向钢管和PE管转变，而且管线的各种资料也在逐渐地完善，如何进一步优化评价因素及其权重值，使其更加贴近实际情况，更具指导意义，将是本项目继续研究的方向。
参考文献
[1]Muhlbauer W K.管道风险管理手册 [M].第2版.杨嘉瑜，等译.北京：中国石化出版社，2005.
[2]Jones D，Dawson J. Risk Assessment to Pipeline Life Management [J]. Pipes and Pipeline International，1998，43（1）：5-18.
【关键词】 高硫煤 脱硫效率 硫份 调整
1 引言
1.1 系统概述
（1）台山电厂1-5号机组均为600MW。锅炉是上海锅炉厂制造，亚临界控制循环（CE公司燃烧技术）、中间再热四角同心反切、平衡通风固态排渣炉，设计煤种为神府东胜煤。锅炉型号分别是SG2026/17.5-M905（1、2号机组）和SG2028/17.5-M907（3、4、5号机组）。
（2）脱硫系统采用日本千代田CT-121鼓泡塔的石灰石-石膏湿法脱硫工艺。其中1、2号机组设计带有GGH，3、4、5号机组设计无GGH，5号机组同步安装了脱硝装置。其余1-4号机组正在加装脱硝装置，预计2013年底全部完工。
（3）1、2号脱硫系统共用一个烟筒，采用不锈钢内胆，经过GGH加热后烟气温度约为80度排放。3、4、5号机组采用独立的钛管烟筒，外面公用一个烟囱，烟气温度约为50度排放。
（4）脱硫系统主要由烟气系统、SO2吸收系统、石灰石浆液制备系统（湿磨）、石膏脱水系统、工艺水系统、废水处理系统等组成。
（5）煤场储煤量最大为37万吨，分为A、B、C三个煤场，燃煤堆高12米，满足5台机组17天耗煤量，上煤系统设置两条皮带，带宽1.4米，带速2.5m/s，额定输送出力1600t/h。
（6）锅炉煤种硫份按照0.5%设计，脱硫校核煤种硫份为0.7%，目前公司向印尼、南非、越南、澳洲、俄罗斯、马来西亚等国家购煤，煤质中硫份变化较大。
（7）1、2号机组分别于2003年12月和2004年2月脱硫投入；3、4号机组于2006年11月投运，5号机组于2007年4月投运。脱硫系统运行时间最长8年，最短4年。均面临设备不断老化的现象。
1.2 主要设备及技术参数
1.2.1 煤种分析（表1）
1.2.2 脱硫设备参数（表2）
2 燃用高硫煤的可行性分析
2.1 利润分析（表3）
在煤种同质情况下，从国外进煤（硫份高），对公司的盈利模式存在有利因素。在不消耗国内煤炭资源的同时，鼓励多从国外进口煤源。
2.2 对锅炉和脱硫系统设备的影响
（1）如氧量值控制在2.4-2.5%时，掺烧一定比例高硫煤，灰熔点会有所降低，锅炉结焦、结渣加剧。燃烧器处发生高温腐蚀的机率增大；空预器处可能发生低温腐蚀；烟道及烟囱处可能出现酸腐蚀泄漏。
（2）锅炉受热面换热系数降低，燃烧耗煤总量增加。烟气量增大，烟气流速和排烟温度升高，脱硫系统阻力急剧增加，增压风机面临失速和损坏风险。
（3）高硫煤掺烧过多，烟气中入口SO2浓度增大，需消耗大量石灰石进行脱硫。制浆能力和脱水能力不足时，容易造成旁路挡板开启和吸收塔内部浆液“中毒”现象。
（4）掺烧高硫煤后，硫酸露点温度降低，对GGH及金属部分的腐蚀加剧，系统泄漏点增多。
2.3 燃烧高硫煤的安全论证
高硫煤与低硫煤按照一定比例进行均匀混配，确保入炉煤硫份的加权平均值在设计规定范围内，保证系统安全稳定运行。
2.3.1 含硫量0.5%与1.4%的混配方案
选择锅炉的D、E仓进行混配，神混煤与高硫煤按照1：1的比例参烧。其混配后硫份加权平均值为0.65%，小于设计标准值0.7%。所以脱硫系统能承受，在安全范围内。如果锅炉与脱硫系统均不能承受，则撤销D仓高硫煤，保留E仓混配。
2.3.2 含硫量0.5%与1.0%的混配方案
选择锅炉C、D、E仓进行混配，神混煤与高硫煤按照1：1的比例混配。其混配后硫份加权平均值为0.62%，在安全范围内。
2.4 燃烧高硫煤的应急措施
如果混配不均或煤种持续燃烧高硫煤，脱硫效率下降、出口SO2排放浓度超标等异常现象。应对措施如下：
（1）参数出现异常或偏离运行正常值时，经分析判断为煤种因素引起，立即更换煤种，减轻脱硫系统恶化趋势，8小时内调整完成。
（2）当脱硫反应迟缓时，辅助投入脱硫添加剂，提高石灰石的消融性，增强脱硫反应过程。
（3）长时间燃用高硫煤后，必须定期降低PH值，保持吸收塔内部的石膏饱和度在140-150%之间。
（4）如吸收塔内部密度过高，脱水系统或废水系统不能及时外排，可利用事故浆液箱短期进行存放及倒换。
（5）石灰石耗量急剧增大时，如制浆能力不足，可采用联络管道向其它机组借浆，维持系统正常供浆。制浆能力是制约高硫煤燃用的一大因素。
3 燃用高硫煤的调整
3.1 调整方法
（1）增大液气比，（2）增大钙硫比，（3）增大反应剂的比表面积，（4）延长脱硫反应时间，（5）使用脱硫添加剂。
3.2 提高液气比，有如下方法
（1）将二运一备的烟气冷却泵运行方式改为采用三台烟气冷却泵同时运行。但需要核实浆液母管、支管及法兰的承压能力。
（2）保持石膏浆液足够的压力与流速，减少浆液支管及喷嘴的低速结垢。
（3）定期清理烟气冷却泵的入口滤网，减少石膏浆液的堵塞程度，最大量输送石膏浆液。
（4）提高吸收塔液位，烟气与石膏浆液充分接触反应。
（5）锅炉采用低氧量运行（2.4%左右），降低锅炉烟气量。
3.3 提高钙硫比，有如下方法
（1）增加石灰石给浆量，提高PH值。
（2）燃用低硫煤，降低入口SO2浓度。
（3）提升石灰石原料品质，CaO含量大于50%以上，减少SiO2和杂质含量。
（4）提高吸收塔液位。
3.4 提高反应剂比表面积，有如下方法
（1）增加制浆系统球磨机内循环倍率，石灰石变细。
（2）低PH值运行，提升石灰石的消融性，减少CaCO3被包裹
（3）维持适当的吸收塔液位。液位过高，鼓泡产生的气泡层受到压迫，小气泡过多，气液接触面分压降低，脱硫反应变慢。液位过低，气泡形成过大，接触面降低。脱硫反应下降。
3.5 延长脱硫反应时间，有如下方法
（1）提高吸收塔液位，脱硫系统阻力增大，烟气与石膏浆液反应时间延长。
（2）将烟气冷却泵的浆液支管喷嘴反向，与烟气出现逆流布置，增加与烟气SO2的接触时间。
（3）石膏浆液内循环时间延长。
3.6 使用添加剂提效
脱硫添加剂分为无机盐和有机酸两大类。功能：提高吸收剂的反应活性；提高SO2的脱除率；防止垢的产生；起缓冲液的作用。提高脱硫剂的利用率，改善化学反应与传质过程，促进CaCO3的溶解，缓冲浆液的PH值下降，促进SO2的溶解，加速SO2的化学吸收。降低水蒸汽分压，减小蒸发速率，提高脱硫剂的利用率，降低运行费用，减缓钙的结垢、堵塞速率，从而提高系统的可靠性。
3.7 其余调整措施
（1）制浆系统、脱水系统和废水处理系统保持正常连续运行
（2）加大氧化风量，提高强制氧化效果。
（3）电除尘20台整流变全投入，降低脱硫系统入口粉尘浓度。
4 燃用高硫煤的费用分析
4.1 某电厂脱硫添加剂费用分析
某电厂有4台600MW机组，第一次单台机组一次性加入1吨添加剂，费用3万元；以后每天加入一袋（约80kg），费用2400元，即单台机组每月（30天计算）加入添加剂2.4吨，费用7.2万元，全厂全年总费用为360万元左右。
得到的经济效益是：部分时段能停运一台浆液循环泵，节约的电量还是非常可观。
4.2 本厂脱硫添加剂费用分析
2009-2011年期间，总共购买二次脱硫添加剂，第一次购买8吨脱硫添加剂进行试验，总费用24万元。第二次购买8吨，主要是在掺烧高硫煤情况下添加，提升脱硫效率。试验过程及结论如下：
（1）在吸收塔地坑中加入1.2吨添加剂，PH值上调至5.2，添加过程中，脱硫效率逐渐从94%上升，最高达到97.65%。
（2）脱硫添加剂对“提效”作用。它是一种催化剂，能提高传质速率，增强石灰石浆液与SO2的反应能力，但不能取代石灰石。
（3）脱硫添加剂在PH值较高时，效果明显。建议：吸收塔低密度时，尽量不使用脱硫添加剂，依靠系统本身自平衡能力，保持脱硫系统稳定运行。当入口SO2浓度超过设计标准时，少量投入添加剂，需维持投入产出比的关系。
4.3 其它费用分析
（1）掺烧高硫煤后，系统产生的酸腐蚀加重，对烟道和金属附件造成严重的腐蚀。更换和维修费用大大增加。据初步统计5台机组治理腐蚀泄漏的费用每年在200万元以上。如在烟道内部全部铺设钛合金板，估计费用300万元左右。
（2）制浆系统连续运行，使得球磨机钢球耗量和球磨机油耗量增大。据不完全统计每年将增加50-80万元的费用。
（3）掺烧高硫煤后，吸收塔浆液碱性环境提高，设备结垢、堵塞加剧。系统阻力导致电耗增高。当脱硫电耗上涨0.01%，每年损失电费86万元左右。
5 燃用高硫煤的结论
（1）按照市场经济规律，购买同质低价的高硫煤进行掺烧，需进行系统风险评估和成本利润测算。
（2）锅炉风险评估：受热面的高、低温腐蚀。脱硫风险评估：环保减排总量超标和设备承载能力不足。燃料风险评估：燃料输、配送能力及调度计划不足。
（3）脱硫添加剂属于辅助调节手段，治标不治本。不能依靠脱硫添加剂短期的功效，而长期燃用高硫煤，以免引起次生事故。
（4）燃用高硫煤时，当脱硫参数发生异常，必须暂停高硫煤，待系统恢复平稳后，逐步增加高硫煤量。
（5）燃用高硫煤时，必须严格按照掺烧比例进行混配，如混配不均，将导致脱硫效率低下，脱硫出口超标的现象。
（6）燃用高硫煤时，必须定期对化学在线测量仪表进行标定和校验，防止仪表出现零点漂移现象，误导运行调节。
（7）掺烧高硫煤的条件是：电除尘、制浆、脱水、氧化风及废水系统均能正常运行，缺一不可。
（8）根据本厂5台机组特性和现场实际情况，给出掺烧高硫煤的建议：1）1、2号机组因GGH存在，掺烧高硫煤不超过0.7%的硫份，即入口SO2浓度严格控制在设计标准范围内（1756mg/Nm3）。防止系统堵塞、结垢加剧，引发增压风机失速和旁路挡板开启的环保风险。2）3、4号机组无GGH，且吸收塔直径大于1、2号机组，系统富裕量可承受0.8-0.85%的高硫煤，即入口SO2浓度可达到1900-2000mg/Nm3。但前提条件是电除尘运行正常，鼓泡管无堵塞，氧化风及脱水、制浆和废水等系统运行。3）5号机组有脱硝装置，脱硝催化剂能将部分SO2转换为SO3，且氨液能吸收部分SO2，可燃用0.9%的高硫煤，即入口SO2浓度可提高至2000-2100mg/Nm3。
【关键词】土壤修复；风险评估；设计原则
一、辽宁省实施生态修复的意义
辽宁省已正式被列为全国生态省建设试点，为了建设生态省，辽宁省已制定了《辽宁生态省建设规划纲要》，将辽宁省生态省建设规划期限定为20年，分为起步、整体推进、完善提高3个阶段。《纲要》提出，到2025年，辽宁省将基本建设成为经济发达、生活富裕、环境优美、文化繁荣、社会和谐的生态省。其根本目的是要以保护环境优化经济社会发展，着力建设资源节约型和环境友好型社会，推动区域走上生产发展、生活富裕、生态良好之路，为子孙后代留下良好的生存和发展空间。
辽宁土地生态环境问题主要体现：农田土壤因多种污染源受到污染，工业企业搬迁及固体废弃物堆放造成遗留污染废弃地；矿山及基础工程建设造成土地生态破坏；因自然、经济及人为因素形成生态脆弱区。煤矿和铁矿，采矿、地表剥离、矿渣、煤矸石等占用大量土地。
二、生态修复技术及管理现状
1.土地生态修复技术现状
生态修复目前还是一个比较年轻的研究领域，它既包括污染环境的生态修复，也包括非污染环境的生态系统的修复，即通过生态系统自组织和自调节能力，修复遭到破坏的生态环境。生态修复具有多学科交叉的特点，需要生态学、物理学、化学、植物学、微生物学、分子生物学栽培学和环境工程学等多学科的参与。生态修复技术还运用遥感影像数据（卫星影像，航片），结合区域绿地、土壤、气象资料，以及规划区域的建设历史和未来发展规划进行详细调查，注重社会、经济、文化、景观等全方位的生态化。针对于污染土地的修复，又主要包括两个方面的内容，即对污染农田土壤的修复和针对工业企业搬迁及固体废弃物堆放造成遗留污染废弃地的修复。对于非污染环境的生态修复，则包括对矿区、重要基础工程建设等造成的生态破坏区和处于农牧交错带的生态脆弱区进行的生态修复。对于污染土地、生态破坏区和生态脆弱区的生态修复，各国对修复和管理具有特定的规范、方法与程序，虽然在规范的具体内容上有各自的特点，但均涵盖土地的评价与分析、修复方案与措施及修复实施与管理维护三大部分。
修复区土地评价与分析包括修复区调查、风险评价和修复目标的确定，污染土地调查涉及土地物理条件、污染特性、暴露途径、受体调查；生态破坏区和生脆弱区调查包括结合区域生态环境状况、水土流失状况、土壤保水能力、矿区塌陷、植被情况、土地利用等，风险评价是判断污染土地风险水平的重要手段和修复目标制定的重要基础，生态修复的目标有两种：一是认为将污染或生态破坏环境恢复到接近于它受干扰前的自然状态的管理和操作过程，即回复到生态先前或历史上的状态；另一张是污染或是生态破坏环境的修复要在于消除对任何生物有害的污染，重建适宜人与动物，植物等生存的生态环境，所以无需回到先前的历史状态，而是重新建立新的生态环境。
修复技术的选择是土地修复的核心内容，根据实施的位置分为“原位修复”和“异位修复”。生态修复是在生态学原理的指导下，以生物修复为基础，利用特异生物对污染物的代谢过程，借助物理修复、化学修复和工程技术措施，通过优化组合，使之达到最佳效果和最低耗费的一种综合污染环境修复技术。生物修复技术包括：植物修复、动物修复和微生物修复三种类型。物理修复技术包括：物理分离修复技术、土壤蒸气浸提修复技术、固化/稳定化土壤修复技术、玻璃化修复技术、热力学修复技术、热解吸修复技术和低温冰冻修复技术等。化学修复技术包括：淋洗技术、溶剂浸提技术、化学氧化修复技术、化学还原于还原脱氯修复技术、原位化学反应处理墙修复技术以及电化学修复技术等。在修复技术选择的基础上，针对整个污染土地进行技术集成，形成总体修复技术体系，制定修复方案。对于矿区及基础工程建设造成的生态破坏区，可采用的生态修复技术包括土地整治、安全防护、生态功能重新设计、植被修复等。矿区生态修复技术主要有：露天采场的工业旅游场地开发、固体废物处置场、恢复为水面等二次开发用地形式的生态修复；露采场边坡的生态修复，主要包括两方面内容：一方面是边坡的排险，消除崩塌和落石隐患，这是治理的基础，另一方面是植被恢复，充分发挥植被的固土、滞尘、涵水、同化和改善气候的生态功能；废石场、尾矿库的全面整地覆土、穴状整地、穴内客土、建立植被的生态修复；塌陷区的安全防护措施建设的生态修复；将矿山废弃的机械、建筑、道路、矿床以及矿产品堆放场等建设成为矿山公园，将矿山废弃的水域建成矿山人工湿地，将矿山废弃的平地建设成为居住用地和工业用地，将矿山废弃的洼地、盆地建设成为养鱼场、垂钓园，将矿山废弃的坡地建设成为林业和畜牧业基地。公路、铁路、风电、水利工程等基建项目的生态修复技术包括边坡锚索加固工程、生态护坡工程、植生层修复、植被层修复、水土保持生态修复，具体体现为大型植物坡面建植技术，坡面植被景观造型技术，厚层基质锚网喷附技术，棉网状植生带技术和连续纤维加固喷附技术、还包括了对退化河流、退化绿洲、退化水库和退化矿区等生态系统的生态修复。修复方案是指导修复工程实施的依据，方案的合理性、系统性直接决定了修复工程能否顺利进行和达到预期的修复目标。尽管现在已经有较多完整的生态修复技术，但目前还不能从整体层面上提出适合于解决辽宁省生态环境问题的技术，因此有必要对这些生态修复技术进行集成，以利于辽宁省对生态修复进行规范化管理。
修复工程的实施、管理与维护则是土地生态修复的具体实施阶段，主要包括修复工程实施运行、维护和监测、修复效果评价等三方面的内容。修复工程的设计与实施应根据土地条件，按照修复技术方案，明确修复具体过程；修复工程运行、维护与监测贯穿整个修复过程，以确保修复有效性和修复目标的实现；土地生态修复效果评价则是考察修复目标的达到程度与修复工程成败的重要参数。
2.土地生态修复评价
不同的受污染地，不同矿山不同开发阶段，不同的占地类型，生态修复的制约因素、修复目标和重点是不同的。对于污染土地的生态修复，修复后目标污染物应该达到规定指标限值。评价范围应该与制度的修复方案确定的范围一致，根据生态修复报告中定桩资料和地理坐标勘察确定修复范围和深度，核实修复范围是否符合修复方案的要求。制订采样方案应包括采样介质、采样区域、采样点位、采样深度、采样数量、检测指标。应根据目标污染物与目标修复值进行分区采样，对于异位修复应在原址边缘和内部进行采样，对于原位修复主要在修复区内进行采样。根据生态修复的面积进行污染物目标值比较，小型修复项目可采用逐一比较法，大型生态修复项目可采用t检验法评价修复效果。在对污染土地进行物理、化学以及生物修复后，土地再利用前需要根据再利用目的对可能残留的污染物或修复剂是否会产生生态安全和人类健康问题进行风险评价，可以采用原位观察法，实验室模拟观察法，微宇宙法和现场经验与推导方面分析如何对修复土地再用进行生态风险评价。
矿山生态修复考核指标也应根据矿山不同开发阶段，不同的占地类型，不同的受污染地，分别设立，分别考核。矿山施工期结束后即为生产期，对于整个工程是以投产为标志。对于单个工程以单个工程投产为标志，服务期以单个工程服务期满为标志，如有的矿山设有二个以上废石场，在生产初期用一个废石场，待第一个废石场服务期满后再启用第二个废石场，以此类推。矿山塌陷地、受污染地也是一定得范围为标志，所以矿山生态修复应以单个工程和场地为单位考核较为合理。露天采场、废石场、尾矿库、塌陷地具有明显的时空变化特征，在生产期，只有永久边坡、平台可以进行生态修复，因此这类场地在生产运行期只能对这部分进行考核，在服务期满后应对整个场地进行考核。塌陷地是随时间推移逐步塌陷、逐步稳定的过程，对塌陷地只能对稳定区进行生态修复，在时间上有滞后效应，对于塌陷地一般是对相对稳定区进行生态修复，进行生态修复考核。工业场地、办公生活区主要是建构筑物，生产期用绿化率来考核，一般按15%计，在服务期满后，则要看工业场地是否作其他工业用地，如用作其它工业用地，则仍用绿化率考核，如拆除，则用生态修复率考核。道路管线区达到国家关于道路管线绿化要求即可。临时占地在施工结束后应立即进行生态修复，生态修复率应达到90%以上。
三、污染土壤生态修复工程原则
1.“以人为本”的原则
农田污染土壤修复可以削弱和降低污染土壤中污染物进入食物链的风险，从而保障食品品质，降低对人体健康的潜在风险。
2.农业生产最小化原则
农田是农村农民生活保证的根本，因此，污染土壤修复工程应建立在对农业生产影响最小化的基础上，最优选择是不影响农业生产活动的同时，实现土壤中污染物的有效去除。
3.成本最低原则
大面积农田的修复需要考虑农田所有制和修复技术特点。对于承包责任制大面积农田，修复过程涉及不同富裕程度家庭，修复周期会影响政府扶助资金数量，因此修复技术所需材料和工程的成本应保持最低化，从而保障农民的积极配合和政府资金投入。
4.土地利用决定原则
污染物修复限值由土地利用形式决定，总体上可以将污染土壤分为自然用地、农业用地、商业/居住用地和工业用地，不同土地利用方式土壤修复限值不同。
5.修复技术无害化原则
农产品直接进入食物链，影响生态系统和人群健康。因此，修复过程尽量减少污染物中间代谢产物的二次污染和修复技术本身带来的污染或对土壤生态系统的破坏问题。
四、污染场地土壤污染现状分析与评价
采用科学的布点方式对修复场地的污染状况进行详细调查和科学评价，掌握场地内土壤污染物的种类与含量及空间分布特征，同时，了解污染场地的地址、水文、气候和土地用途等情况。
五、污染物健康风险评估
在了解场地污染状况的基础上，针对土地农业利用方向，根据暴露途径和暴露人群特征，结合大气悬浮颗粒物中污染物状况，进行健康风险分析，并结合污染物迁移特征进行风险预测。
六、示范区建设和运行、监测及效果评价
根据场地评价与污染土壤修复技术适宜性评价结果，选择有代表性的土壤污染场地，进行征地及试验示范区的规划和建设。
对示范修复的运行效果进行连续综合监测、生态毒理评价，确定修复运行的最佳参数，并进行运行效果评价。
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[关键词]城市轨道；交通工程；混凝土结构；耐久性
中图分类号：U231 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）02-0089-01
混凝土结构耐久性是指混凝土能够抵抗四周不利因素不断作用的性能。混凝土结构耐久性问题主要表现为：混凝土碳化、钢筋锈蚀、混凝土与钢筋之间的相互作用力削弱等。混凝土结构耐久性对工程设施的使用寿命和质量都有着重大影响，因此要对这一问题予以重视。
一、混凝土耐久性的重要性
一直以来，混凝土结构在人们的意识中，都被认为是一种耐久性良好的结构形式，应用范围非常广泛。但事实上，钢筋混凝土结构存在一定的问题，如结构失效、耐久性问题等等。而且这些问题严重影响着城市轨道交通工程的质量和使用寿命。从大量工程事实来看，由钢筋混凝土结构耐久性引起的质量问题对整个工程造成的损失是非常巨大的。因此这一问题必须得到专业人员足够的重视。工程人员既要对在建工程进行科学的耐久性评估，又要对拟建项目进行耐久性分析和预测，并对可能影响混凝土耐久性和使用寿命的因素高度重视。从而在所有的环节对混凝本的耐久性进行严格把控，提高项目的使用年限。
二、混凝土结构耐久性的影响因素
1、抗冻失败
这一问题主要出现在寒冷地区，或者是温度很低的季节。水分进入混凝土中之后因为寒冷而结冰，然后再融化。如此反复多次之后，造成混凝土出现裂缝。而且随着时间的推移，裂缝会越来越大，对混凝土结构造成破坏。由于混凝土是多孔结构，如果没有配套的防水系统，那么极有可能腐蚀性物质就会沿着水分进入混凝土中，对混凝土进行更深一步的破坏。
2、混凝土碳化
混凝土中含的氢氧化钙与空气中的二氧化碳及其他酸性气体产生的化学反应就是碳化反应。一旦混凝土发生碳化反应，就会引起碱性降低、钝化膜破坏。在水分及其他物质的作用下，就会发生钢筋锈蚀的现象。
3、钢筋锈蚀
钢筋锈蚀是造成混凝土耐久性缩的最重要原因。钢筋混凝土锈蚀是多种物质共同作用的结果。与钢筋腐蚀现象共同出现的是体积膨胀，体积膨胀导致混凝土沿着钢筋出现裂缝。且随着裂缝的不断加大，钢筋腐蚀现象愈加严重，体积膨胀越来越明显，继而出现新一轮的恶性循环。最终导致混凝土与钢筋之间的粘接力不断减弱，直至混凝土内部结构被完全破坏。
4、碱骨料反应
水泥中的碱与骨料中的活性硅发生化学反应，产生碱硅酸盐凝胶。碱硅酸盐凝胶吸水后膨胀，造成混凝土出现裂缝。且这种化学反应破坏程度更强、速度更快、后果更严重，且外力很难控制。一旦出现就会不断扩大，对城市轨道交通造成严重影响。因此要对这一问题加大关注力度。
三、混凝土结构耐久性设计
混凝土结构耐久性遭到破坏的原因多种多样，破坏机理、破坏形式也都不尽相同。混凝土结构的耐久性设计可从结构型式、保护层厚度、材料、环境等方面进行考虑。
1、选择合理的结构型式。合理的结构型式能够有效提高混凝土结构的耐久性、抗裂、防渗等性能，并且充分考虑到了城市轨道在运行过程中的结构变形和荷载变化对路面产生的影响，因此合理的结构型式至关重要。
2、增加钢筋混凝土结构的保护层厚度。例如钢筋混凝土管片的厚度可由40mm增加到45mm，单层墙外排保护层厚度可由55mm增加到70mm，内配可由35mm增加到50mm。
3、环境。根据我国的《混凝土结构设计规范》以及城市轨道交通的具体特点，应从以下几类环境作用下混凝土钢筋结构的耐久性入手进行设计：正常的大气环境作用、冻融循环破坏、氯污染引起的钢筋锈蚀破坏以及高侵蚀性介质的腐蚀破坏。
4、材料
强度等级越高的混凝土，其密实性越好，在一定程度上被水分破坏的可能越小，越具有较好的耐久性。因此要选用优质的混凝土原材料，配制混凝土时严格按照比例要求，配制出抗裂性能、防渗性能较高的混凝土。
四、城市轨道交通混凝土结构耐久性实践
1、优选混凝土原材料
首先，胶凝材料。水泥应符合国家的现行标准，矿粉要控制其活性指数、比表面积，粉煤灰选择来自于工艺比较先进的电厂。其次，集料。不采用可能发生碱集料反应的活性集料，不使用海砂，水溶性氯化物不超过骨料重量的0.02%。最后，外加剂。宜使用高性能减水剂，减水剂中氯离子含量小于等于0.6%，总碱量小于等于15%。减水剂的减水率不低于25%，含固量大于20%，泌水率比小于等于60%，
2、采用高性能混凝土
首先，在混凝土配合比设计时，要根据实际情况，以耐久性为原则，并重抗渗性和抗裂性，同时兼顾混凝土的工作性能、土力学性能。其次，在混凝土的配制方面，要选取优质的原材料，并严格控制比例，配制出抗裂性优、体积稳定性高、抗渗性好的混凝土。
3、 严格控制混凝土的施工质量
施工质量也是影响混凝土耐久性的一个关键因素。具体的混凝土施工包括搅拌、运输、浇筑、振捣、拆模等前期工作和养护、施工缝与后浇带、预制管片施工、质检等后期工作。施工人员要严格控制混凝土的施工工作，确保混凝土质量，提高它的耐久性。
4、把控好耐久性混凝土施工中的关键技术
施工质量是影响混凝土耐久性的一个关键因素，而施工过程中的关键技术则是影响混凝土结构耐久性的重中之重的因素。因此要把握好混凝土施工中的关键技术，无论是施工前的准备工作、施工过程，还是质检工作，都要高度重视，严格控制质量。
结束语
综上所述，混凝土结构的耐久性对城市轨道交通影响深远。因此，要提高对钢筋混凝土从施工到质检以及后面的养护工作的重视程度，确保混凝土的耐久性，提高城市道路的使用寿命。
参考文献
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出于公共安全考虑，气载放射性污染物迁移扩散的预测一直受到人们的关注，尤其是切尔诺贝利核事故后，对核泄漏事故的应急及决策的需要，使得放射性核素长距离迁移（long-rangetransport，LRT）的研究得到了快速发展（本文中长距离是指中到大尺度即百公里到千公里的范围）。近二十年来，随着微量检测技术、实验室模拟技术和计算机技术的不断发展与应用，LRT无论是模式的开发还是应用研究，在定量化和精确化的方面都有了进步，它能在气载放射性烟云到达前预测其对环境污染和公众健康造成的影响，在应急响应与管理中为科学决策提供了技术支持。尽管就研究发展进程而言，目前许多事实和现象还不清楚，尤其是关于一些大气中微量成分的污染源、它们的迁移、输送和全球循环等问题，都需要进行观测和研究，然而对于放射性核素，人们已经开始从放射性物质的物理、化学特征出发，探索放射性核素在环境中的行为，特别是放射性核素与环境介质之间的相互作用及其迁移规律和最终归宿。LRT研究的基本方法是实验研究方法，包括实验室研究和外场示踪实验观测，后者是最基本的方法。真正意义上的、设计较好的长距离示踪实验研究是从20世纪80年代开始的，而大规模的LRT模式研究是从切尔诺贝利核事故后开展的。由于开展长距离示踪实验的代价是巨大的，所以到目前为止仅开展了5次实验，最近的一次是1994年10—11月间开展的由EC（欧盟）、IAEA（国际原子能机构）和WMO（世界气象组织）共同发起组织的ETEX（EuropeanTracerExperimen）t实验，释放点在法国西部的Monterfil，迁移范围达2000余km，涉及17个国家的168个地面监测站点[1]。ETEX的数据用来评估参与实时应急响应模式的有效性，并建立了数据库，为今后常规的LRT模式的评估提供了工具。直到现在ETEX数据依然是LRT模式验证的主要工具，此后的近二十年来没有再进行过这样大尺度的示踪实验研究。从基本理论发展上看，近年来LRT并没有取得突破性的重大进展，但是各种应用性的模式发展却十分活跃，并具有多方面的明显进展。从20世纪60年代使用解析模式（高斯烟流模型）和诺模图（计算图表），到现在的拉格朗日轨迹烟团模式、粒子随机游走模式、三维欧拉模式、计算流体力学（CFD）模式以及大气扩散模式与数值天气预报模式耦合，模式的模拟方法有了很多变化。对于放射性核素的长距离迁移扩散，关注点主要集中在：气象数据的可获得性和准确性、扩散模式中的积分方法、扩散过程的参数化方法以及放射性核素剂量估算中的衰减及干湿沉积过程的计算。无论哪种模式，准确模拟长距离迁移扩散是困难的。对于较大尺度的迁移扩散问题，已不同于近距离关注的问题，在近距离的研究中，只考虑在平均风场上叠加垂直和水平扩散就足够了；而在较大的尺度和较长的排放时间内，平均风本身就是变量，并且是湍流谱的一个组成部分，且地形的影响变得更为重要。LRT模式是一个复杂的整体，气象数据的不同来源，中间各个物理过程的不同表达及计算方法的不同选择都导致不同的模式和不同的模拟结果。多年的实验数据[2]证实并没有哪一个模式比其它模式有明显的优越性，因此在实际应用中应综合考虑精度要求和计算费用等。LRT研究的一个重要方面是模式的验证，在实际应用中只有经过验证的模式才有指导意义，模式验证除了常用的与实测数据对比的统计分析方法，近年发展很快的集合（ensemble）分析技术运用于LRT的报道也非常多。
1模式结构
1.1长距离迁移模式的气象场放射性核素的长距离迁移是基于气象场的驱动,气象场的发展由传统的大气诊断模式或预报模式到NWP产品（气象数值预报）。近年来更多的LRT模式倾向于以数值预报产品如NCEP（美国国家环境预报中心）再分析数据或以ECMWF（欧洲中期天气预报中心）数据为气象场进行长距离迁移模拟。在欧洲的JRC项目中（为了给核事故提供支持而开展的模式比较的计划项目），大部分长距离模式都采用了数值预报为气象输入。随着NWP模式网格分辨率的提高和计算机运行速度的提高，扩散模式可以实时连接到NWP模式（例如，RAMS或ETA与HYSPLIT；MM5与CMAQ衔接作为Model-3系统的一部分；COAMPS与NARAC），NWP所提供的全球再分析数据和预报风场无论在质量和可获得性上，都有了巨大的进步，这在某种程度上与计算能力、观测数量和质量、数据同化、集合模式等技术的运用和提高有关。气象数据质量的高低，直接影响核素的长距离迁移扩散结果，例如进行轨迹计算时，任何风场数据的不准确，都是轨迹模式误差的最大来源[3]。提高气象场的分辨率，可以提高LRT模式的模拟精度。常见的一些气象模式有[4-7]：ALADIN、COAMPS、ECMWF、ETA、GSF、MASS、MM5/WRF和RAMS等，一些LRT常用的气象模式的特点列于表1。
1.2长距离迁移模式LRT模式的基本模拟方法为高斯烟流模式、欧拉模式和拉格朗日模式。根据Zannetti的分类有[8]：烟流抬升模式、高斯模式、半经验模式、欧拉模式、拉格朗日模式、化学模式、接受点模式和随机模式。常用的LRT模式有：CALPUFF、FLEXPART、FLEXTRA、HYSPLIT、ISCST3（IST，version3）和ADPIC、RDM-ADPIC、PLUME等，侧重于核素剂量模拟的有：BERS系统的EMAP（2005）、法国的IDX（2006）、丹麦的K-model（2007）等。表2给出了一些常用LRT模式的研发机构、模式类型及特点。下面从理论分类上对各模式的应用进行说明。
1.2.1基于高斯模式的扩散模式高斯烟流模式是应用最广泛的扩散模式，由于其概念清晰，计算简单，被广泛应用于各个方面。尽管这些模式运行经济，人们认为该模式的简单物理过程将导致长距离预测的不确定性。但E.R.Lutman[9]用广泛使用的PLUME（高斯模式）和NAME（拉格朗日粒子扩散模式）做了关于持续释放的放射性核素长距离迁移的预测对比，二者结果虽有差别，但是趋势一致，高斯结果偏保守。对于核事故应急处理模式，由于其应用简单，而且差别远小于对简化的PLUME的预期，所以PLUME模式不失为一个好的长距离预测工具。基于法国C3X（放射性物质长距离迁移模式研究）平台的IDX模式是高斯烟团扩散模型，由于其运算简单快速，所需气象数据容易获得，在核应急情况下，能快速给出模拟结果，以便做出决策。在事故情况下,人们关心的是放射性烟云的迁移方向和沉降区域而非精确的剂量水平[10]，因此计算快速的高斯模式很适合应急反应。高斯模式物理概念清晰，具有坚实的实验基础，具有很好的移植性，在放射性核素长距离的迁移扩散模拟方面有着重要的作用。
1.2.2欧拉模式欧拉模式的基础是K理论，是固定在三维空间的坐标系中解平流扩散方程，它是一类典型的网格模式，易于加入各种化学转化、干湿沉降等过程。虽然欧拉模式近年有巨大的发展，但是无论哪种模式都摆脱不了计算过程中差分方案的数值稳定性问题，尤其是对于长距离扩散。欧洲的BERS应急反应系统中的EMAP模式即是一个欧拉模式，它可以模拟放射性物质的长距离迁移扩散和放射性转化等过程，其中的剂量计算模块，可以计算31种核素，模式可以对重要核素给出预报剂量场。该模式对欧洲的3个核电站进行了事故模拟，并经ETEX数据验证了模式的有效性。丹麦的K-model是近年提出的简单的长距离迁移扩散计算方法[11]，污染物的平均浓度直接用二维的平流扩散过程计算，K-model模式与丹麦的DERMA模式进行了对比，同时模拟了切尔诺贝利核事故中的137Cs，对于年平均等长期的预测，两个模式吻合很好。K-model计算快速简单，非常适合核事故的风险评价。
1.2.3拉格朗日模式拉格朗日方法与欧拉方法的最大区别在于此方法连续追踪扩散物质的运动变化，这种方法对扩散过程的描述从理论上看更真实自然。任何拉格朗日模式的基础都是沿着粒子或烟团的轨迹计算扩散，即粒子平流是独立于扩散之外的。拉格朗日LRT模式主要分为：拉格朗日轨迹模式；拉格朗日粒子模式，包括网格粒子方法及随机游走方法；拉格朗日烟团和烟段模式；混合模式。
1.2.3.1轨迹模式轨迹模式是用来描述气团经过的路径,近几十年来一直被用于研究大气中的动力过程。HYSPLIT是美国空气资源实验室开发的一个从计算简单轨迹到模拟复杂弥散和沉积过程的完整系统，它是比较常用的一个长距离轨迹模式。2001年春季，TRACE-P（transportandchemicalevolutionoverthepacific）[12]和ACE-Asia（aerosolcharacterizationexperimentsinAsia）[13]研究计划，在西北太平洋地区进行了大规模的观测，该观测实验是为了研究太平洋地区的化学污染物种类和浓度分布及迁移扩散轨迹。赵恒等[14]利用HYSPLIT4.7计算了TRACE-P期间抵达香港的向后气流轨迹，采用系统聚类方法对这些轨迹进行了统计分析，研究了香港低层大气的输送特征，并结合观测值分析了不同类型气团的化学性质。轨迹模式的计算完全依赖于气象模式提供的风场，风场不准确是模式误差的最大来源，ETEX中的CVB实验已证实这一点[15]。此外，风速由格点到轨迹实际位置的内插过程也会造成误差。有研究显示[16]，平均轨迹误差（几天迁移）在距离的15%~20%以上，但在强对流条件下，可能上升至100%。轨迹模式是一个粗糙的框架，即使在现有精确的NWP产品和数值技术下，也常常存在计算轨迹不能解释观测轨迹的现象。可能的原因是：对于大气这种混乱气流，一个轨迹无法代表一个取样体积的迁移扩散历史；大气中的湍流混合和对流。尽管轨迹模式存在很多不确定性，但在核事故风险评价及应急响应等方面有着重要作用[17]。通过运用集合（ensemble）技术和聚类分析技术等，一些轨迹模式能比较精确地模拟沙尘暴的来源、花粉轨迹等[18]。
1.2.3.2拉格朗日粒子扩散模式（LPDM）拉格朗日粒子扩散模式是把每个污染质点当成有标记的粒子，通过释放大量的粒子，计算粒子的轨迹，而这些粒子描述了气载污染物在大气中的迁移扩散。根据求解平流扩散方程的方法不同，可分为网格粒子法（PIC）和随机游走法（RANDOM）。近年来，由于数值天气预报的迅速发展，LPDM和来自NWP产品的耦合得到广泛应用，特别是对于大尺度。在ETEX中参与实时模拟以及参与ATMES研究的模式中，大部分为LPDM，如FLEXPART、NAME、SNAP等。MATHEW/ADPIC、SPEEDI就是典型的PIC模式，MATHEW/ADPIC可以计算污染物在复杂流场微风、静风中的输送扩散，可以处理干湿沉积以及放射性衰变，而SPEEDI在2011年3月的日本福岛核事故中估算了131I和137Cs的释放量。
1.2.3.3烟团模式拉格朗日烟团模式是通过顺序释放的一系列离散的烟团来模拟连续释放，在每一个时间步长中，根据气象数据计算各个烟团的大小、平流传输和沉积。一般假设烟团为高斯分布，某点浓度是路径上各个烟团在该点的浓度和。美国环保部（EPA）推荐的CALPUFF模式和丹麦的RIMPUFF模式即是拉格朗日烟团模式，这两个模式都可以计算从局地到区域尺度。RIMPUFF可以用于模拟化学、生物和放射性物质的事故释放。本实验室即是以上述模式为基础进行移植和进一步的开发，研究拉格朗日烟团模式对放射性核素的长距离迁移的模拟水平。EPA的模式验证说明CALPUFF较好的模拟了给定条件下的扩散迁移，推荐的适用范围是200~300km，说明烟团分裂技术并没有很大程度地增加模式适用的有效距离。但也有运用于600~700km的计算[21]，结果也较满意。
1.2.3.4欧拉和拉格朗日混合模式欧拉和拉格朗日算法在数学上是等同的，两种算法各有优缺点，算法本身并未表现出谁有明显的优势。拉格朗日模式无数值扩散的影响，所以在单源下有优势，而欧拉模式能运用三维风场资料和嵌入各种模式，所以更能反映时空的变化和加入各种化学转化。一些欧拉和拉格朗日混合模式就是耦合了二者的优点，在近距离使用拉格朗日模式，在远距离则使用欧拉模式，如TAPM和DREAM等。TAPM是不可压缩非静力流体大气模式，水平分量由动量方程决定，包括云处理和边界层参数化过程，用k-ε理论解湍流方程，在计算粒子污染物的扩散方面与实测值吻合度较好[22]。
2模式的有效性分析验证
LRT模式有很多，不同模式对不同物理过程或同一过程的不同参数化，将导致模式结果的不同。在应急情况下，对不同的预测结果如何决策是很困难的。典型的就是对切尔诺贝利事故影响结果的不同预测，因此模式验证方法是LRT研究的一个重要方面。
2.1统计分析方法模式有效性的检验，是以观测值M和对应的预测值P为一对研究对象，研究（Mi，Pi）之间的吻合关系。M和P的对比分三个方面：整体分析、空间分析、时间分析。对于放射性核素，低浓度的长时间暴露相当于高浓度短时间的暴露，所以可以引入积分浓度分析，对于上述的所有统计参数都可以用积分浓度值来做计算分析。以上统计分析方法是LRT模式检验的主要方法，以量化的统计参数可以定量的验证模式的不确定性，对于一般模式的应用验证是可以的，但是在事故情况下，面对大量的统计参数，决策者是很难选择的。
2.2结果分析方法上述的统计分析是基于单纯的统计理论的数据分析，虽然精确但没有考虑大气迁移扩散的特性，更没有对不同个案的针对性。IrwinMethod在对模式进行验证时选择的对比参数是：烟云到达时间、弧线迁移时间、最大浓度、横风向积分浓度和烟云方向。这些参数都是在实际事故模拟时我们非常关注的。在核应急情况下，常规的模式验证的统计方法是不合适的，法国的IDX模式是用于应急核事故模拟的。它的模式验证就是运用结果分析法，从模式的目的出发，在模式验证时考虑了简单的三个方面：位置吻合度、剂量吻合度、到达时间吻合度，以概率数据提供给决策者，体现了在核事故情况下，决策者所关心的放射性烟云的移动方向、剂量浓度和到达时间的精确性。
2.3集合分析法集合方法是同时对同一事件的几个模式预测结果进行分析，试图综合所有的可能的方法得到一个大气扩散预测的集合结果。集合分析法不是用于模式验证，但它也是一种模式分析方法，通过对组成集合的各模式的灵敏度-特异性曲线、排序直方图以及参数统计方法比较，证明集合平均结果优于单个模式[23]。因为其减少了单个模式结果的不确定性，在核事故情况下，运用集合预报方法可以给出较好的预测结果。
3LRT模式的应用
3.1风险评估LRT最主要的应用就是突发事故前的风险评估和事故发生时的实时污染预测。突发事故是指危险的核事故或化学、生物事件引起的有害物质向大气的释放。典型的例子就是2001年秋季成功打捞俄罗斯沉没的核潜艇的活动，这被认为是一次风险评估的重要实践。这次风险评价方法包括两步[24]：（1）用轨迹模式分析可能的大气传输路径；（2）用实时、可操作的大气扩散模式评估可能的污染和结果。第一步在准备阶段进行，第二步在实施打捞时进行。近年来人们逐渐重视核风险厂址在正常运行和潜在事故下对周边国家的环境和公众可能造成的危害。姚仁太等[17]开发建立了三维轨迹模式和粒子扩散模式，对远东地区核风险厂址释放的气载放射性污染物的长距离迁移进行了模拟，分析了放射性核素经大气的迁移途径和对周边国家影响的概率场及放射性污染物影响的范围和程度。
3.2应急响应在核事故等紧急情况下，决策者在缺少实验数据的情况下，往往只能依赖一个或几个模式的模拟结果做出决策，如2011年的日本福岛核事故，日本启动了应急响应计划并依据模式及监测数据作出应对措施。但是由于LRT模式采用的方法的不同，关于如何模式化一些基本的大气过程还存在未知，而且事故情况下往往存在源项的不确定性，各模式结果不尽相同。但是模式预测的放射性烟云的迁移扩散方向和烟云位置形状大致相同，说明LRT模式能很好的运用在核事故的应急响应中。NARAC（nationalatmosphericreleaseadvisorycente）r软件系统是美国开发的一个用于应急响应中大气扩散和气载放射性核素后果评估的软件数据库。它是美国的一个国家资源，可以对由大气中释放的放射性核素引起的环境污染和健康效应做出快速预测，并进行科学的指导。NARAC开发了对应不同释放、距离、时效的一套数值工具[25]，在事故发生时由最初简单的筛选计算（高斯烟流模式），快速决定危险区域和受影响人群，然后运用三维扩散模式模拟平流、湍流、扩散、放射性衰减、一级化学反应以及干湿沉降。NARAC有一系列的支持数据库，如地形和人口数据库以及剂量和健康效应分析系统，可以进行基于事故现场的源项估算及事故后果估算。
3.3源项估算（sourceattributionfornuclear-test-bantreatyverification）拉格朗日粒子模式可以在时间上向前和向后，向后模式即由接受点浓度反推源项，常常用在源项确定方面[26]。在CTBT（禁止核试验条约组织）监视下，全球80个站点通过高灵敏度的γ检测仪检测气载放射性物质，每个样品在收集好后的48h内将被检测。在48h内，Andreas等[27]用FLEXPART5.1在时间上向后积分,LPDM的输出以伴随浓度场的方式保存。这个输出构成了一套SRS（源-接受点灵敏度）场，对于特定的样品k，这个SRS场与测量值一起被用来估算源在时间和空间上的位置。在CTBT应急反应系统中，有12种不同的模式参与源项估算，在2003年和2005年分别进行了两次实验，在估算中运用了集合技术，提高了源估算的精度。LRT也可用于事故后追溯性评价估算释放源，如日本福岛核事故即是用WSPEEDI模式[28]，利用现场监测数据进行源项估算，获得了较高的精度。
关键词：石油；天然气；管道；质量
中图分类号：F407.22文献标识码： A
引言
伴随着我国国民经济水平的不断提高，其综合实力的提升，不管是在工民建项目建设中，还是在石油工业发展中对于管道工程的应用变得越来越广泛。石油天然气管道施工主要是指针对所有能影响到工程质量的因素进行综合、统一管理，以能够进行改进减少和预防管道事故的发生，有效合理的保证管道能够安全运行。在管道运行期间导致管道失效的主要原因，是在施工的过程中管道质量施工质量，加强管道质量主要从源头做起，这样能够安全有效的保证管道使用的年限和寿命，提高施工质量管理水平。
一、目前我国石油天然气管道施工所存在的问题
（一）管道开挖与回填问题
当前在我国石油天然气管道施工阶段管道开挖与回填存在着很多的问题，特
别是利用大型机械设备来实施压实工程的时候常常会出现地下管道弯曲或者变形等问题，比如在地下水位比较高的地下施工时由于没有进行排水管道的敷设或者其敷设不及时，导致管道的底部处于一种悬空的状态又如在天然气管道的回填阶段因其回填压实度未达到要求造成管道出现拱起现象湛者还会出现变形等相关的质量问题。
（二）焊接质量问题
焊接质量问题部仅是石油天然气管道施工中最常见的一个问题同时也是施工质量管理最为突出的一个问题。其主要表现为以下几个方面火渣、裂纹、没有熔合透、焊瘤以及气孔等正是因为这些问题的存在使得石油天然气管道在运行过程存在着很大的安全威胁。当其在投入正式使用的时候，若没有及时处理这些问题或者其处理不恰当，最终只能对管道进行更换这样在一定程度上增加了工程建设的资金
（三）穿跨越问题和防腐层补口问题
在石油天然气管道施工中滩免要穿越一些较为特殊的地段比如公路、江河湖
泊和铁路等在实际施工过程之前因未选择合理且科学的穿越路线，对其缺乏系统
的分析和计算导致穿跨越的不合理这样不仅加大了其施工的成本同时还不便于后期维护工作与检修上作的进行。
在施工过程中，其管道防腐层经常避免不了会产生一些伤口，而在进行防腐层伤口补救过程经常会避免不了出现各种各样的问题比如防腐层的搭接处理不当或者处理不够及时、其搭接的长度不够到位等。
二、石油天然气管道施工质量管理的相关策略
随着天然气资源的不断开发和广泛应用，我国天然气管道工程建设的加快，在国内对天然气管道的施工不断进行规范，并且管理和施工能力也在不断提高，但是由于影响天然气管道施工质量因素多，所以造成天然气管道施工仍然存在诸多问题，进而影响天然气管道运行的安全性。因此，采取有效的措施控制天然气管道施工质量是关键。
（一）认真检查原材料
工程中所使用的管件、材料等的规格、型号等要符合设计规定质量保证文件一定要有，例如使用说明书、商检报告应按照施工承包合同规定进行自购材料，如果承包上对材料没有规定的话，要保证材料的供购日期和质量，并且明确双力方的责任在进行验收、搬运和保管对业主供应的管件、材料等要依据合同的规定来进行验收不合格或未经入库验收的材料要严禁使用一旦发现不符合货单或设
计的相关标准要求的材料，对这样的材料做好标记进行隔离，书面形式向监理人员反映情况这些材料不能被动用在施工单位没有收到处理意见的情况下所有应用于工程上的管件都要进行技术合同的制定，并且检查验收厂家生产技术条件需要复检材料时，在业主同意的情况下，对材料的复查需要委托取得行业或国家主管部门相关资质的单位来进行在材料验收时材料管理人员如果发现材料有质疑，进行检查和探讨需要邀请工程监理人员、专业技术人员等，并且材料验收检查的记录需要填写如果材料经过复查、验收、检查是不合格的，那么施工单位有权拒收这些材料在有效期内使用各种检测计量器对材料进行检测，而这一器具要经国家授权机构或计量检定部门检定、标定、和校验在安装阀门前，要采用为工作压力1. 5倍的实验压力再次进行水压试验，在设计的时候，按照要求对安全阀门
进行调压。
（二）有效评估施工质量风险
施工中对工程做好风险评估是一份很重要的任务，这是确保工程能够安全完成的重要因素。这时就需要专业人才对工程进行一个专业有效的评估预测，让专业人士和技术人员加入其中，保证安全有效的完成工程任务。
此外，还要合理的分析工程项目，对项目女全、资源利用、设备的投入、意外事项及项目的环保风险等问题内容进行评估，同时还要考虑到项目财务资金预支对施工的影响。总之要做到对工程有一个全而的评估和预测，确保把工程项目的风险降到最低。
（三）合理控制施工进度
在对项目实行有效的风险评估后，就要开始对工程的运行周期进行合理的规划。通常来讲，根据施工进行的不同阶段，可将石油天然气管道的施工管理工作大致概况为三个部分规划、协调和控制。在整个工程的进度中介理将这三方面的工作融会贯通是重中之重。
这就需要做到，在工程实施前期，有合适的规划人对整个工程进行评估测算，合理安排和调度工程物资和施工设备，确保在工程的实施过程中能够及时到位。
同时，在施工的过程中要做到每一个项目之间都要协调工作，各部门各项目工程部门以及施工人员之间配合好工作。有了合理的规划和适度的协调，才能使整个施工工程顺利展开。
只有各部门各环节在工作中互相帮助和支持，严格按照工作流程和时间节点，掌握好施工节奏，保证施工项目的进度，才能尽量减少项目中的浪费与材料的损耗，使施工项目顺利进行。
（四）加强施工过程中的质量控制
1、做好天然气管道焊接工作
天然气管道焊接工作是管道施工中重要的环节，其也是衡量管道施工质量的重要标志之一。经研究表明，很多天然气管道事故与天然气管道焊接质量密切相关，因此，提高天然气管道焊接质量是非常关键的在管道焊接前，管子应采用特殊的机械对口器来组装，以保证管口对正，焊接间隙合格目前很多国家的管道焊接技术较多地使用惰性气体保护自动焊，其焊缝必须得到管子母材的强度，并且也不能有缺陷，因此，在管道焊接完成后要进行全而检查和试验，只有检查都符合要求后才能投入使用
2、加强管道技防措施
管道保护系统有音波侧漏系统、分布式光纤预警系统、PAPS振动声波预警系统推广应用PAPS振动声波预警系统的时候，对机械挖掘及盗油疑似事件曾先后6次进行报警，预警效果得到了很好的应用对管道沿线的人工挖掘和机械挖掘分布式光纤预警系统在报警和定位的时候能够达到精度小于500米，通过报警防止非法施工，管道的安全得到了有效的保护
3、做好管道防腐施工
在天然气管道腐蚀控制中防腐材料得到了广泛的应用，隔离管道与土壤是通过表层涂有的防腐材料来实现的，使化学反应的发生得到了有效地避免，最终实现防腐蚀，而且应用防腐材料能够提供必要的绝缘条件给附加阴极保护环氧粉末涂层、聚丙烯涂层、二层聚乙烯涂层是应用比较广泛的天然气管道防腐材料，它们具有良好的绝缘性能、抗渗透性能、防腐蚀性能、机械性能、抗阴极剥离性、粘结性，除了这些优势之外二种材料也有一定的缺点，如有安全隐患、工艺复杂等而缓蚀剂能够形成一层水性保护膜，使腐蚀的发生延缓或者减少，腐蚀速度降低，最终实现保护管道。
4、做好管道铺设工作
管道铺设的平稳程度是影响管道发生断裂的主要原因。铺设管道出现问题属于工程质量问题，涉及的原因也是多方面的，如：埋设的深浅度、管道上部负重量、埋设时土质的密度，以及积水等等原因，都是造成管道出现问题的原因。同时管道还受到自然天气等因素的影响，比如冬天受冻土的膨胀抬起。从上面的问题中综合考虑，要想提高管道铺设的质量，必须保证施工的质量以及技术的应用和施工人员的工作质量。
（五）特殊路段的施工
在此以山区段为例，运布管、便道修筑数山区段施工的难点，在坡度超过7度的山坡处设置临时堆管场地，汽车运输到此后进行二次倒运，对于单根管重量在500kg以下的小口径管线，可以应用对组人抬杠的方式来进行二次倒运和布管，这是一种有效、安全、简单的方法；对于500kg至3000kg的单根管，在进行二次倒运、布管的时候采用单斗挖掘机来完成，在挖掘机吊管爬行的时候控制纵坡角度在30度以内采用45吨级以上的吊管机对超过3000kg的单根管进行二次倒运、布管，在吊管机爬行的时候控制纵坡角度在25度以内施工便道建筑的原则是尽量少超占用地、最大限度的利用作业带施工便道路线的选择要根据实际情况，按照吊运管采用的方法在修筑的时候进行施工便道坡度的确定。
结语
由可见，要确保整个管道工程的施工质量，必须要在各个环节都做出严格控制：在施工前做好充分的施工准备，严格要求施工材料的质量，合理规划施工进度，建立严格的质量监管机制及合理的奖惩措施。同时采购相关检测设备确定第三方检测机构，做好对施工过程中每个环节工序的检查，根据检查结果对相关负责人进行奖罚，确保以最高的规格完成整个工程。通过总结过往的施工经验，如果是在施工过程中由于施工管理没有做好，出现人为的质量缺陷或者质量事故，将会给整个管道施工工程造成非常严重的后果，甚至会产生一些无法挽回的损失。因此，在管道工程项目实施过程中，正确的管理工作是确保工程质量的重中之重。
目前，我国已经进入石油天然气管道铺设的高峰期，只有在施工中加强管理，让施工人员在正确的管理模式下完成任务，把安全意识融入到施工作业中，才能最大限度的确保施工工程的可靠性，提高石油天然气管道施工质量水平。
参考文献：
[1]程家富. 石油天然气管道工程施工管理的探讨[J]. 低碳世界,2013,09:254-255.
智慧城市新地标
不知是设计大师的神来之笔，还是刻意为之。这栋“人”字型“旗舰”建筑，其实就是“以人为本”的北京市政务服务中心。它不仅是六里桥的地标性建筑，更是中国智慧城市的新地标之一。
何为以人为本?北京市政务服务中心建筑面积20.8万平方米，承担着全市44个委办局、16个区县的740余项审批服务，但偌大的办事大厅中，只有“一个”服务窗口。不对，其实北京政务服务中心现已开通248个窗口，但每个窗口均已实现“一口入、一口出”，也就是说，作为一位市民，所有审批服务均已实现“一站式”办理。
多数“北漂”一族其实对真伪“一站式”政务服务，有着切身的感受。所谓“伪一站式”，只是实现了各审批部门的物理集中，或实现了信息流的部分对接，而后台IT系统并未完全打通，更不必奢谈什么数据共享。以公司注册为例，申办人仍要奔波于工商局、房产局、质检局、税务局等多个部门，即使集中于同一k事大厅，也需反复排队，按流程逐一递交材料。
也许生活在北京是幸福而幸运的，北京市政务服务中心则真正实现了“一站式”审批，而且是“一口入、一口出”。申请人只需排队一次，向某一部门(窗口)提交业务申请，即由该窗口发起，建立协同多部门的联动审批流程，并准确测算审批时间，所有涉及部门实现并行审批。过程中，如发现缺少证明材料，每个环节均可及时告知申请人，这才是所谓让“数据多跑路，市民少跑腿”。
一个窗口是态度更是能力
由此可见，北京市政务服务中心之所以被称为中国智慧城市的“新地标”之一，原因在于，其已属于典型的“五个一”工程，即“一窗式”受理、“一站式”服务、“一条龙”审批、“一门式”收费和“一表式”呈现。也就是说，市民和企业只需完成两项标准动作：递交资料，立即或若干天后，在同一窗口领证，740种审批事项皆是如此。
当然，在大道至简的服务模式背后，是大有文章的IT系统设计理念。北京市政务服务中心其实是建设在一朵公有云之上，即北京政务云平台。该云平台采用PPP模式建设，由太极云、金山云共同组成。两朵云在业务上相互竞争，政府各委办局可自由选择购买服务，但技术上两朵云又互为备份，增强了系统稳定性。
北京政务云平台底层采用华为分布式云数据中心解决方案，上层构建了北京市跨部门数据共享与业务协同平台、数据共享与业务交换平台、政务协同办公平台，承载着北京市行政审批、政务协同等7类政务服务业务，全面提升了北京市政务服务能力。
而从“协同”、“共享”、“交换”等一系列关键词，就可看出“一个窗口”的技术难度。“一个窗口”是一种态度，一种简政放权的态度，一种服务型政府的态度;但“一个窗口”更是一种能力，一种在公有云平台建设过程中，综合评估复杂应用环境，合理应用IT技术的能力。
突破技术“部门墙”
作为首都，作为四大直辖市之首，在北京实施智慧城市、政务云，难度可想而知。如果是从零开始，或推倒重建，难度显然将减少很多，但我们不能寄希望于一次“海啸”式的云平台建设，就能淹没以往业已存在的“信息孤岛”。
必须另寻它路。
有人认为，中国的智慧城市、政务云，最大的建设阻力来自“部门墙”，是各部门对数据敝帚自珍的态度。不能说没有所谓的业务“部门墙”，但从IT的角度看，其核心是利用技术手段最大可能减少“部门墙”的阻力。政府部门从来不拒绝云计算，也不抵触公有云，而前提是，如何将既有的业务系统平顺地迁移到公有云上，又如何保证数据安全。
由此可见，设计适配各委办局现有系统的解决方案，才是突破“部门墙”的关键。回归到北京政务云平台项目中。目前，通过北京市政务服务数据共享与业务交换平台的建设，已实现了全市基础平台数据共享与业务对接。对接内容包括：统一身份认证平台、政务信息资源空间服务平台、法人一证通平台、北京通、公务员门户、首都之窗、人口/法人库、北京市政务信息资源共享交换平台等。
以此为基础，已有40余家市级单位的60余个系统，在政务云平台上运行或测试，而暂时不能入云的“个例”业务应用，也将随着系统升级改造，择机入云。
当然，从现阶段看，还必须兼顾已经入云，和暂不能入云的各类业务。在此方面，此次建设通过采用华为分布式云数据中心、SDN等一系列前沿信息通信技术，实现了北京政务云平台与各委办局专网、政务外网、政务内网、互联网的互联互通，为下一阶段全面数据共享进行了充足准备。
此外还有安全问题。就像把钱存入银行一样，不管是市民还是各委办局都有权力询问，把数据存入公有云是否安全。其实，不必担心，基于华为端对端的安全架构体系，北京政务云平台分别从物理安全、网络安全、主机安全、虚拟化安全、应用安全、数据安全等6个方面进行了安全技术体系规划，整体依照等级保护三级标准进行规划设计。
同时，其也兼顾了不同“用户”的行业应用特点。根据各政务行业特点提供了不同网络、不同等级的分区资源池方案，分别采用不同的安全防护措施;根据不同业务类型需求采用了双活、主备、数据远程备份等不同容灾备份解决方案。此外，在满足基本安全要求的前提下，其还可提供个性化、扩展性安全服务，例如风险评估、安全加固、等级保护优化和安全培训等。
“数理化”模式带来的蜕变
综上所述，作为“地标”性项目，此次北京政务服务中心、政务云平台的建设思路已经较为清晰。通俗地解释：在兼容、开放、安全、稳定的基础上，学好“数理化”。数，即数据整合;理，即物理变化;化，即化学变化。将原本分散各部门的数据进行了联接、整合，现实审批部门的“一站式办理”，促其发生“物理变化”，同时通过部门权责梳理，倒逼“审批流程再造”，让其发生“化学反应”。
